電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道(文/黃山明)10月13日,據(jù)??怂剐侣剤?bào)道,美國宇航局(NASA)計(jì)劃在月球上建設(shè)Wi-Fi網(wǎng)絡(luò),并表示這一計(jì)劃將會解決未來太空聯(lián)網(wǎng)的問題,同時(shí)安裝月球Wi-Fi甚至可以影響到地球的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,幫助那些無法獲得穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)信號的社區(qū),消除數(shù)字鴻溝。
NASA計(jì)劃在月球上安裝通信系統(tǒng)
目前這一計(jì)劃已經(jīng)在美國克利夫蘭的格倫研究中心Compass實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行,該研究將會把當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)與月球南極附近的阿爾忒彌斯基地進(jìn)行比較,月球的阿爾忒彌斯基地將有望在2030年之前建立。
此前NASA已經(jīng)撥款超過3億美元,計(jì)劃在月球上部署網(wǎng)絡(luò),為了實(shí)現(xiàn)未來建立月球基地后維持人類生活的目標(biāo),已資助了幾十家公司在月球表面部署相關(guān)技術(shù)。當(dāng)然這些技術(shù)除了網(wǎng)絡(luò)以外,還有遠(yuǎn)程發(fā)電、低溫冷凍、機(jī)器人技術(shù)與安全著陸技術(shù)等。
NASA計(jì)劃在月球上安裝通信系統(tǒng)
目前這一計(jì)劃已經(jīng)在美國克利夫蘭的格倫研究中心Compass實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行,該研究將會把當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)與月球南極附近的阿爾忒彌斯基地進(jìn)行比較,月球的阿爾忒彌斯基地將有望在2030年之前建立。
此前NASA已經(jīng)撥款超過3億美元,計(jì)劃在月球上部署網(wǎng)絡(luò),為了實(shí)現(xiàn)未來建立月球基地后維持人類生活的目標(biāo),已資助了幾十家公司在月球表面部署相關(guān)技術(shù)。當(dāng)然這些技術(shù)除了網(wǎng)絡(luò)以外,還有遠(yuǎn)程發(fā)電、低溫冷凍、機(jī)器人技術(shù)與安全著陸技術(shù)等。
圖源:??怂剐侣?/div>
盡管月球上的Wi-Fi技術(shù)目前仍然在探索當(dāng)中,不過這一概念的應(yīng)用,也為地球上的社區(qū)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)帶來了許多啟發(fā)。
如研究發(fā)現(xiàn),只需要將每個(gè)Wi-Fi路由器設(shè)置距離間隔不超過100米,那么就能有效解決社區(qū)的網(wǎng)絡(luò)問題,讓一個(gè)四口之家能夠達(dá)到7.5Mbps的下載速度。例如將Wi-Fi路由器連接到2萬個(gè)左右的路燈或者電線桿上,就能解決美國克利夫蘭的網(wǎng)絡(luò)連接問題,可以為該地區(qū)近31%沒有寬帶接入的家庭提供Wi-Fi服務(wù)。
早在一年前,NASA便已經(jīng)計(jì)劃在月球上建設(shè)網(wǎng)絡(luò)了,不過那個(gè)時(shí)候并不是Wi-Fi,而是4G網(wǎng)絡(luò),諾基亞貝爾實(shí)驗(yàn)室、SpaceX等13家公司簽署了這一合同。
在月球上建設(shè)的4G網(wǎng)絡(luò),不僅要求如地球上的應(yīng)用一樣進(jìn)行語音傳輸與數(shù)字信號傳輸,還需要滿足遠(yuǎn)距離操作任務(wù)指令的條件,比如遠(yuǎn)距離操控月球車。
此外,建設(shè)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備需要應(yīng)對嚴(yán)酷、充滿宇宙輻射的月球環(huán)境,并且能夠適應(yīng)超過250度以上的晝夜溫差。同時(shí),在運(yùn)輸過程中,也要避免震動、沖擊、加速等過程對設(shè)備造成的影響。
當(dāng)然除了不小的挑戰(zhàn)外,在外太空建設(shè)網(wǎng)絡(luò),也并非完全都是挑戰(zhàn)。據(jù)紐約州立大學(xué)奧爾巴尼分校電子和計(jì)算機(jī)工程助理教授Dola Saha透露,在真空環(huán)境中,信號的傳播模型會有所不同,由于沒有樹木以及建筑物等地面障礙物,信號的傳播效率可能會更高。
不過在另一方面,效率高也意味著即便距離很遠(yuǎn),其信號強(qiáng)度仍然不會太弱,對于想要聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備而言是個(gè)好消息,但是對于射電天文學(xué)而言,這就太糟了。
射電望遠(yuǎn)鏡很容易被射頻信號干擾到,舉個(gè)例子,一臺位于火星的手機(jī)其新發(fā)射信號所攜帶的能量也足以干擾到英國曼徹斯特的卓瑞爾班克無線電觀測站,因此如果要在月球上建設(shè)一條完整的通信網(wǎng)絡(luò)對于地球射電天文學(xué)可能是一場災(zāi)難。
好在已經(jīng)有機(jī)構(gòu)注意到這一情況,通過適當(dāng)?shù)钠帘魏吞岣咝盘柊l(fā)生精度,信號干擾可以得到一些緩解,不少天文學(xué)家也在不斷研究減少射頻干擾的策略。
中國天鏈系統(tǒng)
不僅是美國的NASA在太空中準(zhǔn)備部署4G和Wi-Fi網(wǎng)絡(luò),中國也在天空中部署了Wi-Fi。今年6月份,神舟12號發(fā)射,中國進(jìn)入到了空間站時(shí)代,在空間站中便安裝了Wi-Fi設(shè)備。
太空中的通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是有其必要性的,不僅可以維系航天器的日常工作,對于航天員的生活、科研等方面都有極大地便利,也有利于與地面之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
盡管沒有如同NASA準(zhǔn)備直接在月球上建設(shè)Wi-Fi設(shè)備,但在空間站中建設(shè)Wi-Fi同樣不容易,要知道Wi-Fi還需要地面的信號基站、光纖網(wǎng)絡(luò)、通信網(wǎng)絡(luò)或者星鏈類地軌衛(wèi)星的支持。
而中國的空間站天宮距離地球表面達(dá)到400千米,每秒鐘飛行速度達(dá)到7700米,采用傳統(tǒng)基站、網(wǎng)線、光線方式基本不可能進(jìn)行通信傳輸,低軌衛(wèi)星也很難提供有效的服務(wù),因?yàn)檫@類衛(wèi)星飛的低,導(dǎo)致與空間站的相對速度極快,網(wǎng)絡(luò)傳輸更是談不上了。
那么天宮是怎么解決Wi-Fi問題的?答案是將信號基站建造的更高一些。這里需要科普一個(gè)小知識,即地球靜止軌道,該軌道位于地球赤道上空35786千米,位于這個(gè)軌道上的衛(wèi)星繞地球一周的時(shí)間與地球自轉(zhuǎn)完全相同,所以從地面上來看,會認(rèn)為衛(wèi)星從來就沒有動過。
中國將一套中繼衛(wèi)星通信系統(tǒng),代號天鏈,發(fā)射到了地球靜止軌道上,而這套中繼衛(wèi)星系統(tǒng)早在2008年便已經(jīng)發(fā)射升空,2019年又將新一代天鏈系統(tǒng)發(fā)射到太空當(dāng)中。數(shù)據(jù)傳輸速率和多目標(biāo)服務(wù)能力也有較大提升,將對提高中低軌衛(wèi)星、載人航天器信息回傳時(shí)效性、在軌運(yùn)行安全性和任務(wù)實(shí)施靈活性發(fā)揮更加重要作用。
有了這套系統(tǒng),對于高度僅400千米的天宮自然是綽綽有余。提升有多大呢,在2003年神舟5號升空時(shí),楊利偉想要與地面進(jìn)行通話,只能依靠飛過中國上空區(qū)域才能連接信號,且時(shí)間只有短短的5分鐘左右。
而到了2013年的神舟10號時(shí),也就是天鏈系統(tǒng)正式建立完成1年后,航天員便可以通過直播的方式進(jìn)行長達(dá)51分鐘的太空授課。期間飛船已經(jīng)繞著地球飛了大半圈,到了2016年的天宮二號與神舟11號時(shí),兩位航天員在太空的33天時(shí)間里,幾乎每天都能在新聞聯(lián)播中看到他們的實(shí)時(shí)通信身影。
當(dāng)前,覆蓋全球中繼衛(wèi)星通信,從運(yùn)營能力和覆蓋范圍來看,最強(qiáng)的當(dāng)屬中國與美國。不論是美國的NASA,還是中國CNSA(中國國家航天局),都在不斷努力向天空中探索,畢竟我們的未來,就是星辰大海。
盡管月球上的Wi-Fi技術(shù)目前仍然在探索當(dāng)中,不過這一概念的應(yīng)用,也為地球上的社區(qū)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)帶來了許多啟發(fā)。
如研究發(fā)現(xiàn),只需要將每個(gè)Wi-Fi路由器設(shè)置距離間隔不超過100米,那么就能有效解決社區(qū)的網(wǎng)絡(luò)問題,讓一個(gè)四口之家能夠達(dá)到7.5Mbps的下載速度。例如將Wi-Fi路由器連接到2萬個(gè)左右的路燈或者電線桿上,就能解決美國克利夫蘭的網(wǎng)絡(luò)連接問題,可以為該地區(qū)近31%沒有寬帶接入的家庭提供Wi-Fi服務(wù)。
早在一年前,NASA便已經(jīng)計(jì)劃在月球上建設(shè)網(wǎng)絡(luò)了,不過那個(gè)時(shí)候并不是Wi-Fi,而是4G網(wǎng)絡(luò),諾基亞貝爾實(shí)驗(yàn)室、SpaceX等13家公司簽署了這一合同。
在月球上建設(shè)的4G網(wǎng)絡(luò),不僅要求如地球上的應(yīng)用一樣進(jìn)行語音傳輸與數(shù)字信號傳輸,還需要滿足遠(yuǎn)距離操作任務(wù)指令的條件,比如遠(yuǎn)距離操控月球車。
此外,建設(shè)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備需要應(yīng)對嚴(yán)酷、充滿宇宙輻射的月球環(huán)境,并且能夠適應(yīng)超過250度以上的晝夜溫差。同時(shí),在運(yùn)輸過程中,也要避免震動、沖擊、加速等過程對設(shè)備造成的影響。
當(dāng)然除了不小的挑戰(zhàn)外,在外太空建設(shè)網(wǎng)絡(luò),也并非完全都是挑戰(zhàn)。據(jù)紐約州立大學(xué)奧爾巴尼分校電子和計(jì)算機(jī)工程助理教授Dola Saha透露,在真空環(huán)境中,信號的傳播模型會有所不同,由于沒有樹木以及建筑物等地面障礙物,信號的傳播效率可能會更高。
不過在另一方面,效率高也意味著即便距離很遠(yuǎn),其信號強(qiáng)度仍然不會太弱,對于想要聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備而言是個(gè)好消息,但是對于射電天文學(xué)而言,這就太糟了。
射電望遠(yuǎn)鏡很容易被射頻信號干擾到,舉個(gè)例子,一臺位于火星的手機(jī)其新發(fā)射信號所攜帶的能量也足以干擾到英國曼徹斯特的卓瑞爾班克無線電觀測站,因此如果要在月球上建設(shè)一條完整的通信網(wǎng)絡(luò)對于地球射電天文學(xué)可能是一場災(zāi)難。
好在已經(jīng)有機(jī)構(gòu)注意到這一情況,通過適當(dāng)?shù)钠帘魏吞岣咝盘柊l(fā)生精度,信號干擾可以得到一些緩解,不少天文學(xué)家也在不斷研究減少射頻干擾的策略。
中國天鏈系統(tǒng)
不僅是美國的NASA在太空中準(zhǔn)備部署4G和Wi-Fi網(wǎng)絡(luò),中國也在天空中部署了Wi-Fi。今年6月份,神舟12號發(fā)射,中國進(jìn)入到了空間站時(shí)代,在空間站中便安裝了Wi-Fi設(shè)備。
太空中的通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是有其必要性的,不僅可以維系航天器的日常工作,對于航天員的生活、科研等方面都有極大地便利,也有利于與地面之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
盡管沒有如同NASA準(zhǔn)備直接在月球上建設(shè)Wi-Fi設(shè)備,但在空間站中建設(shè)Wi-Fi同樣不容易,要知道Wi-Fi還需要地面的信號基站、光纖網(wǎng)絡(luò)、通信網(wǎng)絡(luò)或者星鏈類地軌衛(wèi)星的支持。
天鏈系統(tǒng)|新華網(wǎng)
而中國的空間站天宮距離地球表面達(dá)到400千米,每秒鐘飛行速度達(dá)到7700米,采用傳統(tǒng)基站、網(wǎng)線、光線方式基本不可能進(jìn)行通信傳輸,低軌衛(wèi)星也很難提供有效的服務(wù),因?yàn)檫@類衛(wèi)星飛的低,導(dǎo)致與空間站的相對速度極快,網(wǎng)絡(luò)傳輸更是談不上了。
那么天宮是怎么解決Wi-Fi問題的?答案是將信號基站建造的更高一些。這里需要科普一個(gè)小知識,即地球靜止軌道,該軌道位于地球赤道上空35786千米,位于這個(gè)軌道上的衛(wèi)星繞地球一周的時(shí)間與地球自轉(zhuǎn)完全相同,所以從地面上來看,會認(rèn)為衛(wèi)星從來就沒有動過。
中國將一套中繼衛(wèi)星通信系統(tǒng),代號天鏈,發(fā)射到了地球靜止軌道上,而這套中繼衛(wèi)星系統(tǒng)早在2008年便已經(jīng)發(fā)射升空,2019年又將新一代天鏈系統(tǒng)發(fā)射到太空當(dāng)中。數(shù)據(jù)傳輸速率和多目標(biāo)服務(wù)能力也有較大提升,將對提高中低軌衛(wèi)星、載人航天器信息回傳時(shí)效性、在軌運(yùn)行安全性和任務(wù)實(shí)施靈活性發(fā)揮更加重要作用。
有了這套系統(tǒng),對于高度僅400千米的天宮自然是綽綽有余。提升有多大呢,在2003年神舟5號升空時(shí),楊利偉想要與地面進(jìn)行通話,只能依靠飛過中國上空區(qū)域才能連接信號,且時(shí)間只有短短的5分鐘左右。
而到了2013年的神舟10號時(shí),也就是天鏈系統(tǒng)正式建立完成1年后,航天員便可以通過直播的方式進(jìn)行長達(dá)51分鐘的太空授課。期間飛船已經(jīng)繞著地球飛了大半圈,到了2016年的天宮二號與神舟11號時(shí),兩位航天員在太空的33天時(shí)間里,幾乎每天都能在新聞聯(lián)播中看到他們的實(shí)時(shí)通信身影。
當(dāng)前,覆蓋全球中繼衛(wèi)星通信,從運(yùn)營能力和覆蓋范圍來看,最強(qiáng)的當(dāng)屬中國與美國。不論是美國的NASA,還是中國CNSA(中國國家航天局),都在不斷努力向天空中探索,畢竟我們的未來,就是星辰大海。
聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。
舉報(bào)投訴
-
NASA
+關(guān)注
關(guān)注
0文章
427瀏覽量
30862 -
WIFI
+關(guān)注
關(guān)注
81文章
5272瀏覽量
202827 -
空間站
+關(guān)注
關(guān)注
0文章
154瀏覽量
15187
發(fā)布評論請先 登錄
相關(guān)推薦
中國Wi-Fi7 FEM F4誕生
、好產(chǎn)品,我都會發(fā)自內(nèi)心的高興。一顆星點(diǎn)不亮整個(gè)夜空,滿天的繁星才能閃亮天空。一顆芯成就不了中國芯,數(shù)以萬計(jì)的芯才能成就中國芯。
我們今天的生活已經(jīng)離不開Wi-Fi,其重要性不需要再多做闡述
發(fā)表于 07-31 11:14
如何記住ESP8266中的Wi-Fi憑據(jù)?
您好,我正在與ESP8266合作,在公司進(jìn)行一個(gè)項(xiàng)目。在成功智能配置后,我無法記住 Wi-Fi 憑據(jù)。ESP8266軟件版本如下:
在GMR
AT版本:1.2.0.0(Jul 1, 2016 20
發(fā)表于 07-15 07:07
未來的Wi-Fi路由器
轉(zhuǎn)載自——鐘林談芯 沒有創(chuàng)新就沒有未來,Wi-Fi路由器也是如此。 進(jìn)入2024年以后,Wi-Fi路由器市場變得更加艱難,利潤大幅下滑,BOM成本價(jià)高于市場價(jià),接不接訂單,都陷入兩難。 國內(nèi)主芯片
AIROC? Wi-Fi和藍(lán)牙組合連接掉線的原因?怎么解決?
我最近購買了一臺配備 AIROC? Wi-Fi 和藍(lán)牙組合模塊的筆記本電腦。 大多數(shù)時(shí)候,Wi-Fi 連接都能正常使用圖書館創(chuàng)世紀(jì)網(wǎng)站ePUB 轉(zhuǎn)換工具、在線書店和學(xué)術(shù)出版物,但我注意到藍(lán)牙連接總是
發(fā)表于 05-24 07:48
華為獲得全球首個(gè)國際Wi-Fi聯(lián)盟WFA企業(yè)級Wi-Fi 7認(rèn)證!
Wi-Fi聯(lián)盟已發(fā)布Wi-Fi 7認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),華為是第一批送測廠商,獲得業(yè)界首個(gè)企業(yè)級Wi-Fi 7 的Wi-Fi聯(lián)盟官方認(rèn)證。
Wi-Fi的誕生與發(fā)展
短距離無線通信技術(shù)有Wi-Fi、ZigBee、藍(lán)牙以及Z-Wave,今天我們先揭開Wi-Fi的神秘面紗。Chrent短距離無線通信技術(shù)——Wi-Fi過去的20多年,Wi-Fi靠著僅有的
Wi-Fi HaLow和傳統(tǒng)Wi-Fi的區(qū)別
Wi-Fi HaLow和傳統(tǒng)Wi-Fi的區(qū)別? Wi-Fi是一種無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),可以連接到互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng),為用戶提供無線上網(wǎng)的便利。隨著科技的發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)的普及,Wi-Fi也在不斷演進(jìn)和
康普攜手Wi-Fi聯(lián)盟,RUCKUS Wi-Fi 7系列接入點(diǎn)成Wi-Fi
康普高級副總裁兼網(wǎng)絡(luò)、智能蜂窩和安全解決方案總裁Bart Giordano對此表示: “我們非常榮幸能與Wi-Fi Alliance形成長期合作伙伴關(guān)系,將我們的RUCKUS Wi-Fi 7 接入點(diǎn)平臺作為Wi-Fi CERT
Wi-Fi 6和Wi-Fi 5之間有哪些區(qū)別呢?
Wi-Fi 6和Wi-Fi 5之間有哪些區(qū)別呢? Wi-Fi 6和Wi-Fi 5是無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的兩個(gè)版本,它們之間存在很多區(qū)別。Wi-Fi
紫光展銳Wi-Fi 6成功通過Wi-Fi聯(lián)盟認(rèn)證
近日,紫光展銳Wi-Fi 6產(chǎn)品成功通過Wi-Fi聯(lián)盟 (簡稱“WFA”) Qualified Solution 認(rèn)證,并支持Wi-Fi 6 Release 2,標(biāo)志著紫光展銳自研Wi-Fi
什么是2.4 GHz Wi-Fi? 如何提升2.4 GHz Wi-Fi的性能?
什么是2.4 GHz Wi-Fi?2.4 GHz Wi-Fi的優(yōu)勢 2.4 GHz Wi-Fi的劣勢 如何提升2.4 GHz Wi-Fi的性能?2.4 GHz和5 GHz
什么是Wi-Fi 6?什么是Wi-Fi 6E?什么是最適合我的應(yīng)用的?
自 1999 年 Wi-Fi 聯(lián)盟成立以來,Wi-Fi 技術(shù)不斷進(jìn)步,以滿足對更快速度和支持更多設(shè)備的日益增長的需求。
轉(zhuǎn)載 | WBA“最佳企業(yè)Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)”獎(jiǎng)首次花落華為Wi-Fi 7,意味著什么?
近日,國際產(chǎn)業(yè)組織無線寬帶聯(lián)盟 WBA(Wireless Broadband Alliance) 頒布2023年WBA行業(yè)獎(jiǎng),首次將“最佳企業(yè)Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)”大獎(jiǎng)?lì)C給了Wi-Fi領(lǐng)導(dǎo)者廠商華為
評論